DE19643311C1 - Power system for clamping and cutting metal, glass or ceramic tube or rod workpieces - Google Patents
Power system for clamping and cutting metal, glass or ceramic tube or rod workpiecesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von stab- oder rohrförmigen Werkstücken nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von stab- oder rohrförmigen Werkstücken nach Anspruch 14.The invention relates to a device for holding rod-shaped or tubular workpieces according to claim 1 and a method for machining rod or tubular Workpieces according to claim 14.
Werkstücke mit großen Längenausdehnungen, wie z. B. Rohre und Stäbe aus Glas, Keramik oder Metall, müssen bei der Weiterverarbeitung oft schneidend oder schleifend bear beitet werden. Ein häufig vorkommender Arbeitsgang ist das Zuschneiden derartiger Werkstücke auf bestimmte Längen mittels einer rotierenden Trennscheibe. Dabei treten die gegensätzlichen Forderungen auf, daß die Bearbeitung einerseits schnell, andererseits aber genau und sauber erfolgen muß. Erfolgt z. B. das Abschneiden mit einer Trennscheibe zu schnell, so entstehen insbesondere zu Beginn und am Ende des Schneidvorgangs Ausbrüche oder es verbleiben Reststege, die eine aufwendige Nachbear beitung erforderlich machen.Workpieces with large lengths, such as. B. pipes and rods made of glass, ceramic or metal must be used in the Further processing often cutting or grinding bear be prepared. A common operation is the cutting of such workpieces to specific ones Lengths using a rotating cutting disc. Here there are conflicting demands that the Processing fast on the one hand, but precise on the other and must be done cleanly. Is z. B. the cut with a cutting disc too quickly, in particular breakouts at the beginning and at the end of the cutting process or Remaining webs remain, which is an expensive rework make processing necessary.
Weitere Probleme entstehen durch das Halten der Werk stücke während der Bearbeitung. Es ist bereits bekannt, mehrere Werkstücke entlang einer Bogenlinie in Form eines Teilkreises nebeneinander anzuordnen und mit einer Trennscheibe abzuschneiden, deren Durchmesser etwa der gleiche ist wie der des Teilkreises, so daß sämtliche Werkstücke im wesentlichen gleichzeitig durchschnitten werden (FR-PS 2164090). Die AT-PS 288233 zeigt eine Halterung mit in gleichen Abständen angeordneten Ausnehmungen zur Aufnahme der Werkstücke sowie eine Spannvorrichtung zum Festlegen der Werkstücke, wobei diese jedoch auf einer geraden Linie nebeneinander angeordnet sind. Aus der US-PS 4643408 und der US-PS 4813657 sind ferner elastisch sich anlegende lösbare Spannteile bekannt, die mit einem Fluid beaufschlagt werden können.Further problems arise from holding the plant pieces during processing. It is already known several workpieces along a curved line in the form of a Pitch circle next to each other and with a Cut off the cutting disc, the diameter of which is about is the same as that of the pitch circle, so that all Cut workpieces essentially simultaneously (FR-PS 2164090). AT-PS 288233 shows one Bracket with equally spaced Recesses for receiving the workpieces and a Clamping device for fixing the workpieces, whereby these, however, side by side on a straight line are arranged. From US-PS 4643408 and US-PS 4813657 are also elastic releasable Known clamping parts, which are acted upon by a fluid can be.
Es sind ferner Verfahren zum Bearbeiten von stab- oder rohrförmigen Werkstücken bekannt, bei denen das Werkzeug und die Werkstücke relativ zueinander bewegt werden und die Bewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke und des Werk zeuges gegeneinander und/oder die Umlaufgeschwindigkeit der Werkzeuges entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt gesteuert bzw. geregelt werden, vgl. die DE 94 21 744 U1 sowie den Aufsatz K. Heiermann: Numerische Vorschubsteu erung an Sägeautomaten, Technische Rundschau 40/84, Seiten 22 bis 27.There are also methods for editing rod or tubular workpieces known in which the tool and the workpieces are moved relative to one another and the speed of movement of the workpieces and the work stuff against each other and / or the rotational speed the tool according to the machining progress are controlled or regulated, cf. DE 94 21 744 U1 as well as the essay K. Heiermann: numerical feed tax on automatic saws, Technische Rundschau 40/84, Pages 22 to 27.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Halten von stab- oder rohrförmigen Werkstücken zu schaffen, mit der mehrere Werkstücke, auch solche mit unterschiedlichen Durchmessern oder Querschnitten, zuver lässig festgelegt und gleichzeitig bearbeitet werden kön nen. Ferner soll ein Verfahren geschaffen werden, mit welchem stab- oder rohrförmigen Werkstücke gleichzeitig genau und schnell bearbeitet werden können.The invention has for its object a Vorrich device for holding rod or tubular workpieces to create with the multiple workpieces, including those with different diameters or cross sections, verver can be casually defined and edited at the same time nen. Furthermore, a procedure is to be created with which rod-shaped or tubular workpieces at the same time can be processed precisely and quickly.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Die weiteren Ansprüche haben besonders vor teilhafte Ausgestaltungen zum Gegenstand. The object is achieved by the features of claims 1 and 14 solved. The other claims have particular plans partial refinements to the subject.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Block aus einem festen Material gewährleistet zusammen mit der sich elastisch anlegenden Spannvorrichtung eine sichere Halterung der Werkstücke in den Ausnehmungen, ohne daß zusätzliche Auflagen zur Erhöhung der Rutschsicherheit erforderlich sind. Die Werkstücke werden dabei in einer vorgegebenen Lage derart gegenüber dem Werkzeug festgelegt, daß die Bearbeitungsbedingungen für alle Werkstücke im wesent lichen gleich sind.The block provided according to the invention from a solid Material ensures together with the elastic applying clamping device a secure mounting of the Workpieces in the recesses without additional Requirements to increase slip resistance are required are. The workpieces are given in a predetermined Position so set against the tool that the Processing conditions for all workpieces essentially are the same.
Als Material für den die Halterung bildenden Block hat sich PVC (Polyvinylchlorid) bewährt. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise im Querschnitt winkelförmig, z. B. rechtwinklig.As material for the block forming the bracket PVC (polyvinyl chloride) has proven itself. The recesses are preferably angular in cross section, e.g. B. right angle.
Die Spannvorrichtung besteht in einer bevorzugten Aus führungsform aus einem Schlauch, der durch ein einge leitetes Fluid wie z. B. Luft aufgebläht wird. Eine beson ders sichere Halterung wird dabei dadurch erreicht, daß die Spannvorrichtung ähnlich wie ein Fahrzeugreifen doppelwandig aus einem dichten, dehnbaren Innenschlauch und einem diesen umgebenden Mantel aus festerem Material besteht.The tensioning device consists of a preferred leadership form of a hose through a turned conducted fluid such. B. air is inflated. A special ders secure bracket is achieved in that the tensioning device similar to a vehicle tire double-walled from a tight, stretchable inner tube and a jacket made of firmer material surrounding it consists.
Der die Halterung bildende Block kann auswechselbar aus gebildet sein, um die Vorrichtung auch an größere Unter schiede in den Durchmessern der Werkstücke anpassen zu können.The block forming the holder can be exchangeable be formed to the device also to larger sub adjust the diameters of the workpieces can.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, durch die Anpassung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Werk stücken und dem Werkzeug und der Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeugs den Bearbeitungsvorgang den jeweiligen Verhältnissen entsprechend zu beeinflussen. Das Entstehen von Ausschuß infolge ungenauer Bearbeitung läßt sich auf diese Weise deutlich herabsetzen.The inventive method enables the Adjustment of the relative speed between the works pieces and the tool and the rotational speed of the tool the machining process the respective To influence conditions accordingly. The emergence by committee due to inaccurate processing significantly reduce this way.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu tert. In dieser zeigt:The invention is based on an embodiment example with reference to the drawing, in more detail tert. In this shows:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a perspective overall view of a device OF INVENTION to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schneidvorgangs mit einer Trennscheibe, Fig. 2 is a schematic representation of the cutting operation with a cutting disc,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Halterung mit Spann vorrichtung, Fig. 3 means a longitudinal section through a holder having Spann,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Halterung mit Spann vorrichtung,Apparatus Fig. 4 a cross section through a holder having Spann,
Fig. 5 ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines möglichen Bewegungsablaufs beim Trennen von Werkstücken nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 5 is a schematic diagram showing a possible movement sequence when cutting workpieces according to the inventive method.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Grundgestell 10 mit einer darauf angeordneten Einrichtung zum Abschneiden vorgegebener Längen von stab- oder rohrförmigen Werkstücken 12 mittels einer rotierenden Trennscheibe 14. Bei den Werkstücken kann es sich dabei um Rohre oder Stäbe aus Glas oder Keramik handeln, wie sie im Apparatebau vielfach verarbeitet werden.The device shown in FIG. 1 consists of a base frame 10 with a device arranged thereon for cutting predetermined lengths of rod-shaped or tubular workpieces 12 by means of a rotating cutting disc 14 . The workpieces can be tubes or rods made of glass or ceramic, as are often used in apparatus construction.
Wie die schematische Darstellung der Fig. 2 erkennen läßt, sind die Rohre 12 nebeneinanderliegend entlang eines Teilkreisbogens angeordnet, dessen Durchmesser dem der Trennscheibe 14 entspricht. Wird die Trennscheibe in der mit V bezeichneten Vorschubrichtung nach unten be wegt, so kommt sie im wesentlichen zeitgleich mit allen Rohren 12 in Kontakt und trennt die vorstehenden Enden ab. Dadurch ist es möglich, die Rohre parallel unter gleichen Bedingungen hinsichtlich der Vorschub- und Schneidgeschwindigkeit zu bearbeiten.As can be seen from the schematic representation in FIG. 2, the tubes 12 are arranged side by side along a partial arc, the diameter of which corresponds to that of the cutting disc 14 . If the cutting disc is moved in the feed direction designated V down, it comes into contact with all the tubes 12 at substantially the same time and separates the projecting ends. This makes it possible to machine the tubes in parallel under the same conditions with regard to the feed and cutting speed.
Ein besonders kritischer Punkt bei einem derartigen Schneidvorgang ist der bei R angedeutete sog. Reststeg, der kurz vor dem endgültigen Abtrennen vorhanden ist und bei dem die Gefahr des Ausbrechens besteht. Diese Gefahr kann durch eine geeignete Verfahrensführung vermieden werden, so daß die erhaltenen Schnitte über den gesamten Querschnitt glatt und eben sind und keiner Nachbearbei tung bedürfen.A particularly critical point in such a case Cutting process is the so-called residual web indicated at R, which is present shortly before the final separation and where there is a risk of breaking out. This danger can be avoided by a suitable procedure be so that the cuts obtained over the entire Cross section are smooth and flat and no rework need.
Die Haltevorrichtung für die Rohre 12 besteht aus einem prismatischen Block 32 aus PVC und einer Spanneinrichtung mit einem aufblasbaren Schlauch 45 und einer Schlauchhal terung 20.The holding device for the tubes 12 consists of a prismatic block 32 made of PVC and a tensioning device with an inflatable tube 45 and a tube holder 20 .
Der Block 32 hat an seiner Oberseite eine bogenförmige Vertiefung, in die winkelförmige Ausnehmungen 34 zur Aufnahme der Rohre 12 eingearbeitet sind. In Fig. 3 sind neun derartige Ausnehmungen dargestellt.The block 32 has an arcuate depression on its upper side, into which angular recesses 34 for receiving the tubes 12 are machined. In Fig. 3 nine such recesses are shown.
Die Schlauchhalterung 20 besteht aus einer Spannbrücke 24 und einem im Querschnitt segmentförmigen Einsatz 31, durch welchen der Schlauch in eine in die bogenförmigen Vertie fung des Blocks 32 passende Krümmung gebracht wird.The hose holder 20 consists of a tension bridge 24 and a cross-sectionally shaped insert 31 , through which the hose is brought into a suitable curvature in the arcuate recess of the block 32 .
Der Schlauch 45 ist doppelwandig ausgebildet und besitzt, ähnlich wie der Reifen eines Fahrrads, einen dehnbaren Innenschlauch 48 aus Latex und einen Mantel 47 aus Gummi. Der Innenschlauch ist mit einem Druckluftanschluß 50 ver bunden.The tube 45 is double-walled and, like the tire of a bicycle, has an expandable inner tube 48 made of latex and a jacket 47 made of rubber. The inner hose is connected to a compressed air connection 50 .
Zum Abschneiden oder sonstigen Bearbeiten werden bei drucklosem Schlauch 45 die Rohre 12 in die Ausnehmungen 34 eingelegt. Danach wird der Schlauch mit Druckluft von 2 bis 6 bar beaufschlagt, wodurch er sich in die bei 46 angedeutete Form aufbläht und die Rohre 12 unverrückbar in den Ausnehmungen 34 festlegt. Anschließend können die Rohre 12 durch Abwärtsbewegung der Trennscheibe 14 nach einem vorgegebenen Programm abgetrennt werden.For cutting or other processing, the tubes 12 are inserted into the recesses 34 when the hose 45 is depressurized. The hose is then pressurized with compressed air of 2 to 6 bar, causing it to inflate into the shape indicated at 46 and immovably fixing the tubes 12 in the recesses 34 . The tubes 12 can then be separated by moving the cutting disc 14 downwards according to a predetermined program.
Die Fixierung der Rohre 12 in den Ausnehmungen 34 durch den Schlauch 45 ermöglicht es, wie in Fig. 3 angedeutet, Rohre 12 mit unterschiedlichen Durchmessern nebenein ander in der Halterung aufzunehmen und zu bearbeiten, da der elastische Schlauch Durchmesserunterschiede bis zu einem bestimmten Maß ausgleichen kann. Für den Fall, daß Werkstückchargen mit erheblich abweichenden Durchmessern oder Querschnittsformen bearbeitet werden sollen, kann der Block 32 gegen einen anderen ausgetauscht werden, der in Form und/oder Anzahl der Ausnehmungen an die Quer schnitte der Werkstücke angepaßt ist. In der Praxis können z. B. Rohre mit Durchmessern von 5 bis 15 mm und von 15 bis 40 mm jeweils mit ein und demselben Spann system gehalten werden.The fixation of the tubes 12 in the recesses 34 through the hose 45 makes it possible, as indicated in FIG. 3, to accommodate and process pipes 12 with different diameters next to one another in the holder, since the elastic hose can compensate for differences in diameter to a certain extent . In the event that batches of workpieces with significantly different diameters or cross-sectional shapes are to be processed, the block 32 can be exchanged for another, which is adapted in shape and / or number of recesses to the cross sections of the workpieces. In practice, e.g. B. pipes with diameters of 5 to 15 mm and from 15 to 40 mm are each held with one and the same clamping system.
Desgleichen ist auch der Abstand zwischen der bogen förmigen Werkstückhalterung und der Schlauchhalterung einstellbar.Likewise, the distance between the arches shaped workpiece holder and the hose holder adjustable.
Fig. 5 zeigt schematisch eine mögliche Verfahrensführung zum Abtrennen von rohrförmigen Werkstücken. V bezeichnet dabei die Vorschubgeschwindigkeit der Trennscheibe 14. Diese wird mit einer anfänglichen, relativ niedrigen Vorschubgeschwindigkeit VV1 gegen die Werkstücke 12 geführt, um im Zeitpunkt A mit dem Schneiden zu beginnen. Die Vorschubgeschwindigkeit wird dann kontinuierlich er höht, bis sie im Zeitpunkt B die optimale Geschwindigkeit VV2 erreicht hat. Ab dem Zeitpunkt C wird die Vorschub geschwindigkeit wieder zurückgenommen, um den Reststeg mit der niedrigeren Geschwindigkeit VV3 sauber abzu trennen. Fig. 5 shows schematically a possible method for cutting tubular workpieces. V denotes the feed speed of the cutting disc 14 . This is guided against the workpieces 12 at an initial, relatively low feed rate V V1 in order to start cutting at time A. The feed speed is then increased continuously until it has reached the optimum speed V V2 at time B. From time C, the feed speed is reduced again in order to cleanly separate the remaining web at the lower speed V V3 .
In ähnlicher Weise kann auch die Rotationsgeschwindigkeit VS (Fig. 2) der Trennscheibe 14 variiert und den jeweils gegeben Verhältnissen angepaßt werden.In a similar manner, the rotational speed V S ( FIG. 2) of the cutting disc 14 can be varied and adapted to the given conditions.
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